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A Madeira: um material de construção resistente ao fogo





O fogo é um dos grandes inimigos dos materiais de construção e podem apresentar diferentes reações.
A madeira pode reduzir gradualmente, o aço perde a rigidez e a resistência, o betão pode quebrar quando fica exposto a elevadas temperaturas. Por tanto, a madeira não é o único material de construção que pode sair prejudicado pela exposição ao fogo.

A madeira apresenta uma boa resistência quando é submetida a condições de um incêndio. Apesar dessa informação ser de conhecimento público, não existiam provas.
Na década de 1950, o aço, o betão, a madeira, entre outros passaram a ser alvo de investigação para um melhor desenvolvimento quando estão em exposição ao fogo. Após essa investigação, a madeira relevou-se melhor em comparação com os outros materiais de construção, graças ao seu comportamento distinto face aos outros e às suas propriedades físicas e mecânicas.

A madeira é um material combustível diferente do aço e do betão. A madeira, em condições normais não se queima diretamente, primeiramente ela decompõe-se em gases que quando são expostos ao calor transformam-se em chamas (figura1) e que, por sua vez aquecem a madeira que não foi atingida promovendo a libertação de gases inflamáveis, alimentando a combustão, tornando-se num ciclo vicioso.


Figura 1: Se observarmos bem, podemos perceber que as chamas de fogo queimão a uma certa distância da superfície da madeira.

No entanto, algumas peças de madeiras mais robustas, quando são expostas ao fogo, criam uma camada superficial de carvão que age como um isolante, impedindo a rápida saída de gases inflamáveis e a propagação de calor para o interior da seção, resultando em uma degradação e aquecimento do material a uma menos velocidade menor, colaborando favoravelmente na capacidade de sustentação das cargas de edificação, isso ocorre devido à conservação das propriedades físicas da madeira mesmo após ter sido exposta a elevadas temperaturas.


Figura 2: Podemos observar dois tipos de viga (madeira e aço) depois de um incêndio.

Na imagem, podemos reparar que existem dois tipos de vigas e note que a viga de madeira ainda suporta o peso da viga de aço que ficou destruída devido às elevadas temperaturas.



Figura3: Seção de uma viga em madeira laminada colada e exposta ao fogo durante 30 minutos.

Podemos observar que cada camada teve um comportamento diferente em diferentes partes da viga de madeira, um estudo importante sobre a resistência das estruturas de madeira. Também é importante constatar que esta viga mesmo após estar a queimar durante 30 minutos, ainda se mantem em bom estado de utilização após a sua recuperação.
As propriedades térmicas e as propriedades ligadas à resistência e rigidez são as que mais influenciam no seu desempenho. A maioria destas propriedades está relacionada com a fatores próprios da madeira, tal como, a densidade, o teor de humidade, a orientação da grã (disposição geral das células da madeira em ralação ao eixo da peça estrutural), a composição química, a permeabilidade, a condutividade térmica e fatores externos (temperaturas de exposição ao fogo, duração da exposição e ventilação no ambiente)

Assim sendo, através destes conhecimentos, conseguimos avaliar a segurança das estruturas afetadas por um incêndio e prever o tempo de resistência das estruturas de um edifício.